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追求极致的有效学习——基于脑特性的学习原则:来自脑干区的启发

作者:虾子摸象 发布时间:

追求极致的有效学习——基于脑特性的学习原则:来自脑干区的启发

作者:虾子摸象 发布时间:

摘要:研究学习,也需要了解脑科学。

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互联网是追求极致的,究其背后的原因其实是为了“获得重构的机会”,所谓“重构”实际上会要求对其内在结构有深刻的洞察。因此需要从所谓的“底层”出发。也有叫“顶层设计”的,比较而言,“底层”更多从原理角度出发,偏向于讲发展“生产力”,“顶层设计”偏向于讲调整“生产关系”的吧。

说到原理,从提高学习者学习效率的角度来看的话,那么“大脑特性”也必然是一个值得研究的讨论的方向。那我们就从这里开始讨论吧,原计划《基于脑特性的学习原则》共八篇,希望能对大家有帮助,它们分别是:

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(1)来自脑干区的启发

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(2)构建认知的地图

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(3)专家模式与认知地图

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(4)重拾“知识的分类学习”,知识掌握的芯片化

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(5)重拾“为迁移而教”,知识素材的个性化方案

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(6)对知识意义的追寻,4大类意义的利用

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(7)放松的警觉与学习的沉浸

  • 追求极致的有效学习--基于脑特性的学习原则:(8)自我实现与社交元素

今天我们聊聊《来自脑干区的启发》,先说脑科学家的研究。

三脑说与换抵挡

有个叫麦克连的科学家通过对大脑进行了类似考古研究鉴定出了脑的三个主要功能大区,分别是:

  1. 负责人体生物性的脑干区,专业名词叫:R-联合体(据说跟爬行类动物是类似的,所以也叫爬行类的脑)。消化、繁殖、循环、呼吸和在压力下选择逃跑或者攻击相关的反应都由这个部分来执行。并且它没有推理能力,几乎都是神经性的反应(尽管可以进行一些相关的训练或者认知干预)。

  2. 负责人体情绪情感部分的边缘系统,主要结构有:杏仁核、海马、丘脑前核等。这些部分是人脑的情感中心。它们首先处理与情感有关的大部分事情。其中很重要的包括“情境记忆”。情境一词,包括一个“情”字。麦克连等专家认为:“如果一件事不与一种情感联系在一起,那它就是不存在的。”这意味着:“如果没有与某种情感联系在一起,记忆是不可能的,情感激发记忆。”这一点对教学来说意味着:学生的热情参与对大多数学习是很重要的,学生的情绪深度和范围必然影响他人掌握概念和程序的实际能力。相似地,没有情绪的内容更加难被理解。简要地探究一下许多概念的的个人意义,如“朋友”、“同伴”、“敌人”、“负担”和“挑战”,就会发现它们承载着多少价值和情绪。

  3. 最后一个是被我们称为“新皮层”的“思维脑”。大部分人类思维都发生在这里。新皮层也被称作新的哺乳类脑,占了人脑的六分之五。新皮层使得语言,包括言语和写作,变得可能。

相关的研究提供了一些有趣的视角,这些视角与“有效学习”息息相关。其中最重要的属一个叫“换抵挡”的现象。研究发现:人们在感受到威胁的时候,会出现一系列“换抵挡”的现象。例如:感知心理学家一直认为的“感知域变窄”的情况、手脚冰凉、脑索引能力下降、激素皮质醇水平升高、无助感迅速提升、个体使用靠得住的信念或者干脆使用旧的信念和行为来行事。用民间的术语应该叫:“怂了”或者“蔫了”。

相关的研究还发现这样的情况出现时,类似布鲁姆分类学这样的教学手段收效甚微,特别是这些分类学中涉及更高水平的认知时。有人做了一个相关的比喻,来说明大脑对信息的接受。“脑似乎很想一个照相机镜头,当它受到挑战时,当它兴趣盎然时,或者当它像一个‘无知’的小孩时,脑的‘镜头’就会打开接受信息,而当它感知到威胁时,‘镜头’就会关闭,威胁引发了无助的感觉”。

科学家哈特把这种现象称为“脑功能的压缩”,也称为“换抵挡”。之所以这样命名正是按照麦克连的三脑模型而来的。据说,威胁条件下,我们大脑的活跃区正从新皮层逐步地降格到更古老的、更自动的边缘系统和爬行类的联合体。R-联合体并不进行推理,它只能做出反应。哈特认为,“换抵挡总是指向更传统、更熟悉、更粗糙的行为——指向脑不发达时的行为。”而且,相关研究还证明,如果长期处于“换抵挡”的状态,学习者将会产生一种很糟糕的现象——“习得性无助”。(此时,学员可能会需要一定的心理矫正来支持。)

与“换抵挡”相对的是另一种状态,相关专家称:“人类因为挑战而兴奋”。相关研究表明,当个体体验到“需要应付挑战性”的困难情境时,肾上腺素和非肾上腺素的水平往往倾向于增加。而假使如果我们在挑战之间有足够的休息,并且挑战是不连续的,那么肾上腺素型和非肾上腺素型的唤醒实际上增加了我们处理下一步的能力。这就是所谓的“人类因为挑战而兴奋”。不过这里似乎有一个前提需要被明确,即:“挑战”在前,个体觉得自己“能应付”,即:胜任(而非觉得:感受到一种威胁。)。

当然,完全的“兴奋”是很耗散精力的,它和威胁下的“换抵挡”分别处于两个极端状态。它们都不是最有利于学习的状态,按照三脑说的建议,最有利于学习的状态是一种被称为“放松的警觉”的中间状态。它是“过度兴奋”状态和“换抵挡”状态之间的一种最佳平衡,如果环境合适,就会出现游戏行业里的“心流”这类体验。这种体验在教育行业,应该就叫“沉浸式学习”吧。

R-联合体与游戏化

游戏化教育在教育行业也曾是一个热门题材,但最近好像讨论的少了。如果要讨论游戏化教育,也是需要了解R-联合体与游戏化之间的关系。因为R-联合体其实涉及一些触及本能的现象。这些本能在游戏行业本讨论的很多,然而教育行业却很少谈到它们。但是我们必须知道,一旦人们处于“换抵挡”状态时,这些本能的东西就会偷偷地影响我们。

谈到本能,历史上其实有许多著名的心理学家都研究它们。

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这些成果肯定对游戏化是有帮助的,《进化心理学》虽然不是直接写欲望的,但是它也是关于这个领域的。也许要直接应用这些知识并不太容易,但我认为至少应知道以下几点吧:

  1. 过去关于游戏令人沉迷的故事,可能居多的是发生在一批现实生活中的失败者(在现实生活中的“习得性无助”者)之中,他们很有可能是由于在现实生活中得不到足够的“成就满足”,他们转而去游戏世界“称王称霸”了。(精神分析学派的观点)

  2. 让学习成瘾的机制,可能与人们在游戏里成瘾的机制类似,但方法却大为不同。正如德鲁克所说:“成就使人上瘾”,但是在游戏里获得“成就”与学业场景下获得“成就”方式可能大为不同。(这个方向的讨论《游戏,让学习成瘾》表现不俗。)

  3. 学习场景下,应当避免学习者处于“换抵挡”的状态,否则他们可能逃离“现实”,去往“游戏世界”,或者其他他们能获得成就的地方。

比较而言,“游戏”场景可以算是“强游戏化”,而大部分产品则使用一些相关的游戏元素,它们算“弱游戏化”吧?R-联合体的相关研究会发现一些重要的心理现象对互联网产品设计也尤为重要。包括:领土性、“装扮”或仪式性的表现、营巢行为、维持社会等级、交配仪式、群聚行为、等同实践行为、永久保存和重新履行的行为、向性行为、欺骗行为等。

我们从这个角度拿一个软件的例子来分析。

“R-联合体”与QQ空间的例子

不用QQ已经好多年了,但是我觉得微信和QQ尽管很类似,但它们遵循的原理却有很大的差异。

无论是理论还是数据都说明未成年人用QQ多于微信。因为QQ从设计理念来说,更贴近R-联合体的特点。我们以以下三种现象为基础做些简单的讨论。

营巢行为:营巢行为可以在以下的活动方式中得以揭示,如我们装修房子,布置它,并为了我们的个人行为而对其做各种准备等等。例如,它是我们养育后代的地方,因此我们非常看重它有足够的空间(一个房间)、储存和供应(橱柜)、合适的颜色等等。

“装扮”或仪式性的表现:我们会做一些事情来使我们自己“突出”并吸引注意,特别是,我们此时会有一种“看我,我很独特”的感觉。当我们最终买下了那辆宝马时,我们甚至可能更相信自己。

群聚行为:群聚是与社会一致性紧密相连的,并且到处都可以看见。学校里我们能看到一群群学生聚在一起,这也许从相同的发式、衣着、由“群体”标准决定的可接受的行为等鉴别出他们。

从设计上来,QQ空间可以“装扮”,这种装扮是一种“营巢行为”,微信却很少这样的功能。QQ空间默认留下足迹,而微信却需要点赞后,对方才知道你来过。  QQ使得“在空间中写东西或发东西”变成一种“仪式性表现”, 而微信上人们则更多使用“转载”以表达与我们观念相近或相左的观点或思想。另外,QQ会把好友的好友推荐给你,这种主要是一种群聚行为。微信则必须是主动推荐名片。

上述相关的设计,我们当然可以说这些设计围绕着人群的属性来设计的,但却无法回答为什么需要这样设计。从结果来看QQ是中学生为主,微信是成年人的熟人圈子。但从原因来看,除了“历史的原因”外,上述与R-联合体有关的心理现象也提供了某些有效的解释(它们都是“顺应本能”的设计)。

从这里,我们也看到了,不同年龄段的孩子需要不同的产品设计以满足他们的需求,这是以人群的群体发展心理特点来界定的;而人群中的个体发展情况也同样决定着需要不同的产品设计以满足需求。

“换抵挡”之外,是否有“换高档”?

有一位朋友问我,如果有换低档,那么是否有正常档位或者换高档呢?我们曾经介绍过认知风格,认知风格在一些思维模式相对成熟和固定的个体上具有很好的“显著性”。它们应该算是正常档位了吧。这方面,麦卡锡的《自然学习设计》似乎也是一个有效的补充。不过鉴于基于认知风格或学习风格的优化,算是在正常学习任务之后的一种优化,所以它应该被优后处理。

那么是否有所谓的“换高档”呢?我认为“放松的警觉”、“专家模式”等都需要较高的“元认知”参与,而这些模式是能大大加速“主动学习”的效果的,它们应该就算是“高档位”吧。篇幅的考量,我们将在后续的文章中接着展开这些面向未来的观点。

末了的小结

其实这篇文章几天前就写好了,但是一直没发,我的同事提醒我,好像还缺点什么,感觉意犹未尽。我想了一下,应当是不够清晰明了地明确写作意图,遂早上起来补上这段小结:

  1. 过去我们常说教育是反人性的,其实人性分三档。大家经常说的“顺人性”其实是特指接近“R-联合体”的动物性;

  2. 如果要发挥人性中光辉的一面,确实相对难,但却是教育的职责,即使只是培训也不能建立在“动物的驯化”原则之上;而难的原因,主要还是因为“缺乏系统化的有效经验”或“可解释并预测行为的靠谱理论模型”;

  3. 大家经常说的“游戏”,从三脑说角度来看,更多是在释放“R-联合体”所管辖区的本能,这不能说错误,但却走的不够远,“游戏化学习”不应仅仅停留在此阶段;

  4. 无论是说游戏化、产品设计、还是营销,都应该是顺应“本能”,所以我列举了一些“本能”相关的list供大家参考;但“顺应本能”并不是简单的套公式,它们是人性的精细结构,“场景”是它的函数,“不同形式的本能表现”是函数的值;这些精细结构应该镶嵌在更合理的社会结构或者行为结构之中,就如“微信”一样,既是社会的,也是个人的。

  5. 没人能预测未来,但是我们都知道未来必然与现在不同!有朋友通过芥末堆告知我希望我多说些“机密”。其实没有“机密”,有的只是思考和探索。这个行业大家都太苦逼,我不过聊天的时候(指写文章)稍微激进了点,提出更多的可能性罢了,但说穿了,其实大家都有很长的路要走,沉下心来还是必要的。有句话怎么说来的:观察一个行业的兴衰,得看它的美女指数!真希望美女们都在来的路上!

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